基于SMC材料和Halbach磁路的电机设计与优化

开发了一款基于软磁复合材料(SMC)的电动机,为减小高频时的铁心损耗,电机的定子铁心采用软磁复合材料一次加工成型,转子采用Halbach磁路结构,通过有限元分析,对转子磁轭厚度进行了优化,实现了电机转子的轻量化设计。经样机试验验证,该电机各项性能指标与设计值吻合良好。     

纯电动客车用高速永磁轮边电机损耗分析方法研究

针对纯电动客车用高速永磁轮边电机进行损耗分析方法研究。通过有限元模型对定子齿部、轭部以及转子铁耗进行计算,分别对不同工况下的电磁损耗进行分析,并考虑非正弦激励的影响,建立电磁损耗计算模型。通过设计损耗分离实验,利用无磁体转子电机分离机械损耗与空载铁耗,并对机械、杂散损耗分别建模,完善全工况点电机损耗计算模型。通过样机实验验证,该方法能够对同平台电机损耗进行准确分析。     

定子永磁式双转子电机设计与实验研究

提出一种应用于混合动力汽车驱动系统的新型定子永磁式双转子电机,即将双转子电机概念与永磁磁通切换电机相结合,以获得高转矩密度、低转矩脉动及高功率密度,满足混合动力系统对于小型轻量化及平稳运行的需求。本文对新型定子永磁式磁通切换双转子电机的拓扑结构及其混合动力驱动系统的工作原理进行了介绍,详细分析了内外电机的设计方法及基于转矩脉动最小的尺寸优化,并利用有限元方法对电机电磁性能进行了仿真。仿真表明了电机设计的合理性,通过原理样机实测数据验证了电机设计的有效性,并显示了内外电机具有的快速响应性能,说明此结构双转子电机可有效提高转矩密度,减小转矩脉动,通过合理设计能满足HEV应用功率需求。     

定子永磁式双转子电机电磁性能分析

为了提高双转子电机的转矩密度,实现其应用于混合动力汽车驱动系统的小型轻量化和平稳运行的需求,提出一种三相12/22/12极定子永磁式磁通切换双转子电机结构,其绕组和永磁体均位于外定子和内转子上,外转子上无绕组和永磁体,避免了外转子的冷却问题。对定子永磁式磁通切换双转子电机的拓扑结构及工作原理进行了介绍,采用有限元方法对电机磁场分布、气隙磁密、永磁磁链、空载反电动势、电感及转矩等电磁性能进行了分析。研究结果表明,提出的定子永磁式磁通切换双转子电机结构具有内外电机磁场耦合小、空载反电动势正弦性好、转矩密度大、转矩脉动小的特点,并通过原理样机实验结果验证了电机设计的有效性。     

盘式对转双转子永磁同步电机的设计和特性分析

针对一种对转螺旋桨驱动用盘式对转双转子永磁同步电机进行了分析,提出了该电机的基本设计方法,得到了电机主要尺寸参数的设计方程;利用有限元软件对该电机进行了三维建模和动态仿真分析,得到了其磁路特性和主要性能参数,并重点分析了两个永磁转子存在位置差时电机总反电动势波形的特点,利用有限元结果对永磁转子所受的轴向磁拉力进行了计算和分析;最后对所设计的2.2 k W电机样机进行了试验验证。     

高速永磁外转子爪极电机多物理场分析与驱动系统设计（英文）

由于高频供电与高速旋转的影响,与传统电机相比高速电机设计面临更严峻的问题,如电磁场分析,转子应计算,转子动力学特性和驱动系统。本论文基于高速永磁外转子爪极电机进行研究,推导了电机外转子应力的理论解析表达式,并采用有限元方法对其进行了验证。高速转子的设计应满足其动力学特性要求,利用有限元方法分析了转子动力学特性并与不同转子结构进行了对比。此外,搭建了无位置传感器驱动系统仿真模型,并对高速永磁外转子电机进行实验研究,证实了驱动系统的可行性。     

基于ANSYS的航空电机转子振动分析

为了避免航空电机的转子在运行过程中产生共振,应用ANSYS有限元分析软件,对航空高速永磁电机转子进行模态分析,得到了电机转子的前六阶固有频率及模态振型图,了解了该电机转子的振动特性,将仿真结果和实验结果对比验证了有限元分析的可行性。同时通过对电机转子额定频率和固有频率对比可知,电机固有频率远远大于额定频率,不会产生共振,说明电机转子结构设计的合理性,对该电机的设计优化具有一定的参考价值,为同类产品的仿真分析提供参考依据。     

永磁轮毂电机内嵌V型磁路结构分析

针对电动汽车轮边驱动系统对轮毂电机输出扭矩和动力平顺性的较高要求,提出一种内嵌V型磁路结构的永磁轮毂电机,该结构充分利用了转子铁心内部空间,提高了电机气隙磁通密度和抗过载能力。采用等效磁路法对电机磁路进行分析,计算出有效磁通和漏磁通,验证了磁路结构的可行性。利用有限元仿真的方法分别探究了同极永磁钢夹角、永磁钢充磁方向厚度与气隙磁密和齿槽转矩之间的关系,并得到了最优组合方案。对样机模型进一步仿真,结果证明内嵌V型结构适合应用于轮毂电机的永磁转子,验证了电磁理论分析结果的正确性。     

航空电推进电机转子结构对比及模块化定子分析

本文针对航空领域电推进系统,以高效高性能为目的对电推进电机进行研究。首先建立了三种转子结构电机模型,在满足电机运行指标前提下,利用解析计算和有限元软件,从电,热和力三个方面对电机性能进行综合对比,从而得到了最优转子结构。之后根据航空领域电机的特殊需求特点,将模块化定子概念引入到该电机设计中。通过比较定子模块化前后一些电机性能指标变化,证明了模块化定子电机具有质量更低和效率更高的优点,进一步说明了模块化定子在航空电推进领域的可行性。本文对航空领域电推进电机进一步深入研究和电机轻量化设计具有参考价值。     

变频螺杆压缩机用永磁电机转子结构研究

永磁变频螺杆压缩机是未来螺杆压缩机的发展趋势。本文针对所设计的额定功率45k W、额定转速4000r/min压缩机用永磁电机转子结构进行了研究。研究内容包括:1用有限元法分析了不同隔磁磁桥宽度对电机性能的影响;2利用非均匀气隙方法对电机的转子结构进行了优化并分析了非均匀气隙对电机性能的影响;3利用ANSYS有限元软件,对优化前、后转子结构进行机械强度有限元计算,验证了设计电机的安全性。     

双轴伸结构电机转子的动力学分析与结构优化

高速电机在设计、制造和运行过程中会出现大量的问题,若仅依靠经验不断地摸索解决,将会耗费大量的时间,效率极低。为此,可以利用合适的计算分析软件对结构进行针对性的分析和优化。利用转子动力学方法对转子结构的振动性能进行评估,继而进行转子结构优化,这是一种行之有效的方法。以1台双轴伸电机的转子振动为例,利用梁单元方法求解转子的静挠度,并使用有限元分析软件ANSYS对电机转子进行转子动力学分析,找出转子振动的原因,并根据计算结果和转子结构的特点进行针对性的优化,根据优化方案对转子结构进行调整,成功解决了该电机的转子振动问题。     

基于Ansys的永磁同步电机转子振动分析

振动是电机的重要指标,对电机转子进行振动分析为其结构改进和性能优化提供理论依据。运用Ansys有限元分析软件对永磁同步电机转子进行模态分析,得到该电机转子振动系统的低阶固有频率和模态振型,分析了电机振动特性。通过电机转子模态试验,求得电机低阶固有频率,对比仿真与试验结果,验证有限元分析结果的可靠性。由结果分析可知,研究对象在额定转速下未产生共振,验证了其结构设计的合理性。研究内容对永磁同步电机的设计和优化有一定的指导意义。     

基于ANSYS的异步电动机电磁场分析

利用有限元分析软件(ANSYS ),建立了一台3相4极小型异步电动机的二维场路耦合有限元模型.在考虑异步电动机齿槽形状、铁芯饱和等影响的前提下,对该异步电动机进行谐波仿真分析和伪静止瞬态分析,比较两种分析方法的优缺点,分别得出了电机在空载、堵转等多种情况下的磁力线分布和定子电流的分布.其分析结果与实验数据基本吻合,精度...     

开槽实心转子电机磁场及性能分析

在转子表面轴向开槽可以改善实心转子异步电机的起动性能。通过三维有限元法研究实心转子异步电机的电磁性能,可以充分考虑铁心饱和、端部效应和磁场轴向分布等因素,与样机实验数据比较,验证了三维有限元仿真建模的正确性和准确性。基于三维有限元模型的分析,得到转子开槽个数和深度对实心转子电机电磁性能的影响,说明了合理的开槽可以有效提高电机的起动转矩,研究结果能够为该类电机的优化设计提供依据。     

带铜皮套的U型单相永磁同步电动机参数计算

U型单相永磁同步电动机结构简单，为了利于电机的起动，在转子永磁体外侧加一个铜皮套筒。文中利用二维有限元法对电机的磁场分布和气隙磁密分布进行了计算，在此基础上得到了绕组永磁磁链、自感、互感以及感应电动势随转子位置变化的关系曲线，建立了dq坐标下的数学模型和等效电路，为单相永磁同步电机的设计和优化奠定了基础并提供了依据。     

实心笼型异步电机转子涡流分析与计算

使用ANSYS软件建立实心笼型异步电机二维有限元模型，分析考虑磁路饱和情况下电机起动时转子中涡流的分布情况，计算转子笼条和实心体中的涡流损耗。通过场分析方法对该种电机进行研究，为电机参数的计算、结构的改进及控制系统的设计提供可靠依据。     

永磁同步电机转子偏心电磁力和挠度的分析与计算

为了准确计算永磁同步电机(PMSM)转子的挠度,降低电机的生产制造成本,基于理论解析和有限元法,分析与计算了转子偏心电磁力和挠度。推导了PMSM不平衡磁拉力的解析表达式,详细介绍了不平衡磁拉力和转子挠度的有限元计算方法。以355 kW 1 500 r/min PMSM为例,对比了不平衡磁拉力、转子挠度的有限元和解析法的计算结果,验证了有限元法的可靠性,对PMSM转子机械的准确计算和振动噪声分析具有一定的参考意义。     

实心笼型异步电机转子涡流分析与计算

使用ANSYS软件建立实心笼型异步电机二维有限元模型,分析考虑磁路饱和情况下电机起动时转子中涡流的分布情况,计算转子笼条和实心体中的涡流损耗。通过场分析方法对该种电机进行研究,为电机参数的计算、结构的改进及控制系统的设计提供可靠依据。     

永磁自起动电动机转子结构与起动性能相关性分析

针对不同转子结构下电动机的起动性能不同,建立了二维电磁场数值计算模型,确立了不同转子结构下的电磁场求解域,利用有限元法对电动机启动过程中的瞬态电磁场进行了数值计算,分析研究了电动机的不同起动性能参数。指出了不同永磁转子结构下的自起动电动机的性能特点以及转子结构和起动性能间的相互关系。为今后类似永磁电动机的设计提供了理论依据。     

高速两相4/2结构SRM锥形转子结构优化设计

针对传统两相4/2结构开关磁阻电机存在转矩死区而无法自起动的问题,提出了一种新型锥形转子结构的开关磁阻电机。首先建立了传统转子结构和锥形转子结构的两相开关磁阻电机静态有限元模型,分别对两种结构开关磁阻电机的电感特性、静态转矩特性进行了对比分析。优化了锥形转子的偏心半径,得到了锥形转子的最优尺寸参数。仿真结果表明所设计锥形4/2结构开关磁阻电机没有转矩死区,具有自起动能力,平均电磁转矩符合高速烘干机的设计要求。最后试制了样机,搭建了控制系统的软硬件平台,进行了样机试验,实测结果验证了设计和控制方案的有效性。